Очень сложные глаза у многих членистоногих. Они состоят из шестигранных сегментов-омматидиев, или фасеток, собранных вместе. С виду глаз кажется единым, но если приглядеться, то можно заметить, что он состоит из множества ячеек. Каждая фасетка видит свою часть изображения. Образ, поступающий от каждой из фасеток, складывается в мозге с остальными. Так получается единая картинка, собранная из частей, словно мозаика.
Сложность организации не обязательно подразумевает сложность строения органов чувств. Например, у довольно сложно организованных малощетинковых червей и большинства иглокожих глаз нет, но на покровах тела имеются светочувствительные клетки. То есть они видят мир на уровне эвглены.
Жабры наголо
Многие животные защищают своё тело или же наиболее важные органы, скрываясь под броней раковины, в надежном панцире, под охраной костей. Но из любого правила есть исключения. Некоторые представители животного царства, наоборот, выносят жизненно важные органы на поверхность тела. Например, органы дыхания – жабры.
Так происходит у своеобразной группы брюхоногих моллюсков, которые так и называются: голожаберные. Формой тела эти морские моллюски напоминают слизней, зачастую гораздо более крупных, чем настоящие, сухопутные. Спина их покрыта цветными отростками, разнообразие окраски и пестрота которых иногда просто поражают. Это и есть кожные жабры голожаберных моллюсков.
Голожаберный моллюск: 1 – глаза; 2 – щупальца; 3 – вторичные жабры
Почему голожаберные моллюски «решились» расположить жабры на поверхности тела, да ещё и обозначить их яркой окраской? Ведь они будут заметны многим хищникам, особенно высокоорганизованным животным, которые различают цвета, таким, например, как головоногие моллюски. Но они не случайно дразнят хищников яркой окраской. Хищникам известно, что чем ярче животное, тем оно более ядовитое. Такая окраска предостерегает хищника.
Может, и голожаберные моллюски предупреждают врага: не ешь меня, пожалеешь! Но чем может угрожать мягкотелый моллюск, не имеющий яда? Оказывается, в арсенале голожаберных моллюсков есть не менее грозное и эффективное оружие.
Голожаберные моллюски очень любят, ползая среди кораллов или гидроидов, поедать полипов, соскребая их с помощью радулы. Но переваривают они полипов не полностью, оставляя стрекательные клетки невредимыми. Голожаберные моллюски имеют одну интересную анатомическую особенность. Их печень имеет множество ответвлений, которые заходят в кожные жабры (по сути дела, пищеварительная система заходит в дыхательную!). По отросткам печени стрекательные клетки из кишечника попадают в покровы жабер и располагаются на поверхности. Таким образом у голожаберных появляется отличная защита от хищников, «позаимствованная» у жертв.
Жабры или трахеи?
В обычных прудах, реках, озерах и даже лужах живут личинки насекомых, которые совсем не похожи на взрослых животных, в которых они потом превращаются, – это личинки подёнок.
В воде личинки мало заметны, но если всё же удалось одну из них поймать, то в лупу её легко можно разглядеть. Как у всех насекомых, тело личинки поденки состоит из головы, груди и брюшка. На груди, как положено, находятся три пары ног. На конце брюшка имеются, как правило, три хвостовые нити, с помощью которых личинка, порой очень быстро, плавает в воде. Но нас интересует не эта особенность строения личинки. Каждый брюшной сегмент несет пару лепестковидных выростов. Иногда они имеют форму ветки или вилки. Это жабры, причем трахейные. Мы уже говорили, что у насекомых дыхательная система образована трахеями – мельчайшими жесткими трубочками, которые уходят в глубь тела и многократно ветвятся, доставляя кислород ко всем клеткам.
Личинка подёнки: 1 – жабры, пронизанные трахеями; 2 – хвостовые нити; 3 – голова; 4 – грудь; 5 – брюшко
Трахеями образована и дыхательная система личинок подёнок. Как и у всех насекомых, их трахеи заканчиваются крошечными трубочками, подводящими кислород к тканям. А вот начинаются трахеи не отверстиями на поверхности тела насекомого, а в жабрах. Жабры личинки представляют собой тонкие выросты покровов тела, сплошь пронизанные трахеями. Чтобы улучшить дыхание, личинки двигают жабрами, создавая непрерывный ток воды вокруг жабр, сами они при этом могут оставаться неподвижными.
Такие же наружные жабры можно обнаружить у пресноводных личинок других насекомых – ручейников. Они наверняка вам хорошо знакомы: зачастую на прибрежной отмели пруда легко заметить их шевелящиеся палочковидные домики, которые неспешно ползут по дну.
На брюшке ручейника тоже есть жабры, но они не такие, как у личинки поденки. Это светлые нежные нитевидные выросты, объединенные в пучки. Это тоже трахеи. Само брюшко личинки ручейника тоже очень нежное. Поэтому большинство ручейников строят домики, а правильнее сказать – чехлики. Они состоят из песчинок, маленьких фрагментов веточек, листочков, небольших раковин моллюсков. Если бы домик был замкнутым, могли бы возникнуть проблемы с дыханием, потому что внутрь поступало бы очень мало воды. Поэтому личинки ручейника строят сквозной чехлик, который имеет как входное, переднее отверстие, так и выходное, заднее. Таким образом в чехлике создается постоянный ток воды, которая омывает жабры и делает дыхание более эффективным.
Домики личинок ручейников
Насекомые, в отличие от других членистоногих, ракообразных, отказались от настоящих жабр. Это связано с тем, что насекомые предпочли жить на суше. А в наземной среде жабры малоэффективны, если их, конечно, не спрятать под панцирь, как это делают наземные ракообразные – мокрицы. Но в этом случае воздух должен быть достаточно влажным, чтобы жабры функционировали. То же самое произошло и с позвоночными животными. Первые земноводные утратили жабры (за исключением их личинок) и перешли к легочному дыханию, которое гораздо более эффективно в наземной среде. Этот тип дыхания свойственен всем наземным позвоночным, и человеку в том числе.
Личинка ручейника: А – общий вид личинки, вынутой из домика (жабры изображены в приподнятом состоянии, обычно они прижаты к телу); Б – строение жабры, 1 – ветвящаяся часть
Но что делать, если хотя бы часть жизни проходит в воде? И водные (чаще всего полуводные) насекомые решают эту проблему разными способами. Некоторые из них вернулись к жабрам. Но это уже не те жабры, что были у ракообразных. Эти органы дыхания трахейные, как и у наземных членистоногих. Правда, надо отметить, что далеко не всегда у взрослых животных или их личинок переход к водному образу жизни сопровождается воссозданием жабр в том или ином виде. Водные млекопитающие – киты и дельфины – ими обзаводиться не стали.
